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红外探测防触电告警器
类别:显示与光电  
 
本例介绍的红外探测防触电告警器是利用红外线反射式控制的工作原理与语言电路相结合,将红外接收器接收到的红外反射探测信号进行处理后去触发语言电路,使其发出预定的“有电危险,请勿靠近”的警示语句,适宜于安装在配电室、电力变压器附近,作为无人值守的安全防护装置。

工作原理

红外探测防触电告警器电路由红外发射器、红外接收器、锁相环音频译码器、语言发声电路和语言功放电路等组成,如图所示。

红外发射器由555时基集成电路组成的多谐振荡器产生频率为40kHz的方波脉冲,输出后直接驱动红外发射管发出红外脉冲信号。为了增强发射效果,采用两只红外发射管VD5,VD6串联工作。

红外发射器采用交流供电。经变压器T降压、桥式全波整流后向振荡电路供电。采用交流供电方式除了方便和经济外,还有一个重要作用,就是利用50Hz的交流电源经全波整流后形成的100 Hz的脉动直流对40kHz的振荡脉冲进行调制,使发射器发送出的红外信号是一个经过100Hz低频调制的、载频为40kH‘的红外调制信号。桥式整流的输出端仅用1 tcF的滤波电容,目的是为了保持输出电压的100Hz的脉动状态,以利于对40kHz载频进行调制。

红外接收器由红外接收管VD5和专用集成电路CX20106组成。本探测器采用反射式传感方式,发射器与接收器安装在同一平面的两侧。平时,虽然发射器时刻在发送红外探测信号,但不能被红外接收管接收,因此IC2的7脚输出为高电平。当有人接近发射、接收器时,通过人体将发射信号反射给接收器,接收器在接收到反射信号后,通过IC2的处理由7脚输出解调后的100Hz脉冲信号。

平时,锁相环音频译码器LM567的输人端3脚为固定的高电平,它的输出端8脚输出高电平。LM567通过外接电阻R4及电容C7将其内部压控振荡器的振荡频率设定为100Hz,作为译码器的选频频率。当接收器接收到红外反射信号后,经过IC2的处理,由7脚输出100Hz的解调信号。该信号直接由3脚输人LM567,经过译码后由8脚输出低电平。这一低电平经R5输人VT1的基极,使VTl导通,流过VT1的电流在R6的上端形成高电平。这一高电平将语言发声电路触发,使其发出“有电危险,请勿靠近”的警示语。

由语言电路IC4发出的警示语声音较小,有时可能不能使进人的人听到,因此加人由IC5组成的功率放大器进行功率放大,使扬声器发出足够大的警示语言声。

元器件选择

IC 1选用NE555时基集成电路;IC2宜选用索尼公司的红外线接收解调专用集成电路CX20106A或其仿制品KA2184; IC3选用锁相环音频译码器LM567;IC4内储“有电危险,请勿靠近”语句的语言集成电路LH169,或NFC5212、BA08等型号;IC5选用音频功率放大集成电路LM386; IC6选用三端稳压集成器LM7809.

其他元器件无特殊要求,均可按图中所标型号及参数选用。

制作与调试

按电路图焊接安装好后,用万用表直流lOV挡测量IC2的7脚的输出电压。调整IC2的6脚电阻R2(R2可采用微调电阻),有人靠近红外发射、接收器时,IC2的7脚输出的低电平达到最大值,扬声器发出“有电危险,请勿靠近”的警示语。